JPH04502026A - 塗装ブース用の一時バリヤー層 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 塗装ブース用の一時バリヤ一層 本発明は、周囲温度において塗装ブースのために一時バリヤ一層である連続フィ ルムを形成することができる水に透明に溶解するカチオン基含有ポリマーの中性 ないし弱酸性水性液状製剤の使用に関する。新たな作業サイクルの前に、本発明 のポリマーによる中間バリヤ一層の溶解により、作業サイクル中にスプレーしぶ きにより形成された塗料層を容易に除去することができる。

スプレーブースの設計に影響を与えるプラント製造の観点からの考察が、ニッカ ーソン（Ｒ，Ｓ、　Ｎ１ｃｋｅｒｓｏｎ）およびビール（Ｂ、Ｐｉｅｌ）により なされている〔アン・チク・コンフ・ブロク・−アム・エレクトロプラト・ツク （Ａｎｎ、　Ｔｅｃｈ、　Ｃｏｎｆ、　Ｐｒｏｃ、　−Ａｔ　Ｅｌｅｃｔｒｏｐ ｌａｔ、　Ｓ。

ｃ、）、第７３回セツション、Ａ１論文Ａ２、参照〕。界面活性剤含有ポリビニ ルピロリドン／サツカリド／可塑他剤混合物のいわゆる一時スプレーブース塗装 が米国特許第４　５４８　９６７号に記載されている。界面活性剤含有テルペン 炭化水素混合物の熱水溶性一時スプレーブース塗装が米国特許第３　４７６　５ ７５号に記載されている。　本発明の目的は、湿分の影響をほとんど受けず必要 なときに容易に水で再除去することができる柔軟連続保護フィルムまたはバリヤ 一層を中性または要すれば弱酸性水溶液中において付着形成するような特定の種 類のコポリマーを用いる方法および水性製剤を提供することにある。

本発明は、（Ａ）オレフィン性二重結合を含むことのある窒素非含有モノマー１ ５〜９０重量％と（Ｂ）少なくとも一つの３級アミノ基を含む線状重合性七ツマ −１例えば、ジアリルアミン、２−ビニルピリジン及び／又は４−ビニルピリジ ン８５〜１０重量％との共重合により得られ、要すれば、アミノ基が完全にまた は部分的に中和または４級化されたアミノ基含有コポリマーを含む水に透明に溶 解する水性製剤により塗装ブースに一時バリヤ一層を設ける方法に関する。

本発明で使用されるアミノ含有コポリマーは錠剤の被覆材料として西ドイツ特許 出願公開２　１３５０７３から知られる。

本発明で使用されるアミノ含有コポリマー中に好適に含まれる窒素非含有モノマ ー（Ａ）の典型例は、例えば、α、β−不飽和モノおよびジカルボン酸、特にア クリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、イタコン酸、マレイン酸およびフマル酸 、前記酸のエステル、例えば、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アル キルエステル、ヒドロキシエチルアクリレートおよびメタクリレート、β−ヒド ロキシプロピルアクリレートおよびメタクリレート、β−ヒドロキシブチルアク リレートおよびメタクリレート、γ−ヒドロキシブチルアクリレートおよびメタ クリレート、グリセロールモノアクリレートおよびメタクリレート、エチレング リコールモノアクリレートおよびメタクリレート、更に、ビニルエステル、特に 酢酸ビニル、ビニルエーテル、並びに（要すればブタジェンと混合された）スチ レン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等である。成分（Ａ）として使用さ れる特に好ましい窒素非含有上ツマ−は、アクリル酸またはメタクリル酸とＣ， −Ｃ４モノアルコールとのエステル、例えばそれらの酸のメチル、エチル、プロ ピルおよびブチルエステルであり、要すれば過剰のアクリル酸及び／又はメタク リル酸と混合される。

上記窒素非含有モノマーは、コポリマー成分として個々にまたは他のものと混合 して使用することができる。

少なくとも一つのアミノ基を含む本発明で使用される線状重合性モノマー（Ｂ） はポリマー当業者に既知であり、その代表例は、°アクリル酸、メタクリル酸、 マレイン酸、イタコン酸およびフマル酸のジアルキルアミノアルキルエステルで ある。成分（Ｂ）として特に好ましく用いられるのは、゛アクリル酸またはメタ クリル酸と３級アミン基含有モノアルコール、特にＣ１〜Ｃ６モノアルコールと のエステル、例えば、ジメチルアミノエチルアクリＬ／−１−およびメタクリレ ート、ジエチルアミノエチルアクリレートおよびメタクリレ−１・、ジプロピル アミ７／１−チルアクリレ−１・およびメタクリレート、ジブチルアミノエチル アクリレートおよびメタクリレート、２−（ジメチルアミノ）プロピルアクリレ ートおよびメタクリレート、２−（ジエチルア二））プロピルアクリレートおよ びメタクリレート、２−（・ブエヂルｊ′ミノ）ブチルアクリレ−１・およびメ タクリレート、ジメチルアミ７１ネオペンチルアクリレートおよびメタクリレー ト等である０、他の適当な３級アミノ基含有線状重合性七ツマ−は、例えば、２ −ビニルビリジンおよび４−ビニルピリジン、ならびに、Ｎ−置換ジアリルアミ ンである。上記線状重合性モノマーは、コポリマー成分として個々にまたは他の ものと混合して使用することができる。

所望の水性製剤を得るために使用される七ツマ−（Ａ）および（Ｂ）の選択およ びその割合は当業者により容易に決められる。例えば、３級アミノ基含有線状重 合性モノマー（Ｂ）が少量、例えば２０重量％以下の量で存在する場合、少なく とも部分的に水溶性の窒素非含有モノマー（Ａ）が選択される。そのような部分 的に水溶性のコモノマーの例は、アクリル酸のメチルエステル（メタクリレート ）である。完全に水溶性のコモノマー製造のためのモノマーの選択も当業者に知 られている。

本発明の好ましい態様において、アミノ基角有コポリマーのガラス転移温度（Ｔ ｇ）は−３０℃〜＋５０℃である。適当なコモノマー組成及び／又は重合条件を 選択することによるコポリマーの適当なガラス転移温度の調整はポリマー技術者 に既知の方法である。

水性製剤中、アミノ基含有コポリマーは、好ましくは５〜７５重量％、特に１５ 〜５０重量％（製剤合計重量基準で計算）の量で存在する。即用のために、これ らの溶液を非常に低い濃度に更に希釈することもできる。スプレーブースの塗装 において、所望の層厚に応じて水性製剤中のコモノマー濃度を決める。この濃度 は、製剤の合計重量に対して１重量％の低さにすることができる。

所望の水性製剤は、コポリマーを中和することにより、すなわちそのアミノ基を 中和することにより得ることができる。これは、コポリマーの水性分散液に透明 製剤が得られるように丁度充分な量の酸を添加することにより達成することがで きる。これに必要な酸の量は、通常、コポリマーの組成および性質に依存し、ア ミノ基が部分的に中和しさえすれば透明相が通常達成されるが、アミン基を完全 に中和できることも明らかである。中和に用いられる酸は、もちろん生理学的に 無害でなくてはならないが、硫酸、塩酸、燐酸、蟻酸および酢酸のような任意の 一般的有機および無機酸が好適である。

燐酸、蟻酸および酢酸が特に好ましい。

上述したような酸による中和の代わりに、コポリマーのアミノ基を４級化するこ ともできる。この目的のために、通常のアルキル化剤、特にヨウ化メチルを用い ることができる。

本発明は、更に、水に完全に溶ける水性製剤であって、（Ａ）オレフィン性二重 結合を含むことのある窒素非含有モノマー１５〜９０重量％と（Ｂ）少なくとも 一つの３級アミノ基を含む線状重合性モノマー、例えば、ジアリルアミン、２− ビニルピリジン及び／又は４−ビニルピリジン８５〜１０重量％との共重合によ り得られ、要すれば、アミノ基が完全または部分的に中和または４級化されたア ミノ基含有コポリマーを総重量に対して５〜７５重量％含んでなる水に透明に溶 ける水性製剤に関する。

特に好ましい態様において、本発明は、（Ａ）オレフィン性二重結合を含むこと のある窒素非含有モノマー１５〜７０重量％と（Ｂ）少なくとも一つの３級アミ ン基を含む線状重合性モノマー、例えば、ジアリルアミン、２−ビニルピリジン 及び／又は４−ビニルピリジン８５〜３０重量％との共重合により得られ、要す れば、アミノ基が完全または部分的に中和または４級化されたアミノ基含有コポ リマーを総重量に対して１５〜５０重量％含んでなる塗装ブースのバリヤ一層の ための水性製剤に関する。

コポリマーが燐酸により完全または部分的に中和されていることが好ましい。こ の中和が水性製剤に著しい腐食防止効果を付与する。

本発明の水性製剤の更に好ましい特徴は既に上述した。

本発明の水性製剤の粘度はできるだけ低く調節することが望ましい。この目的の ために、当業者は複数の可能な手段を利用する。例えば、コポリマーの合成中に 少量の粘度調製剤を添加することができる。適当な調製剤は、チオグリコール酸 またはメルカプトエタノール、ならびに多官能カルボン酸のような一般のイオン 性架橋剤、例えば２〜１０個の炭素原子を含むジカルボン酸である。しかしなが ら、多量の調製剤は接着性を損なうことがあり、従って、通常、調製剤の量は２ ％を越えるべきでないことに留意すべきである。多くの場合、０．５または０． １％、ある場合にはより少量を添加すれば粘度低下に充分である。

本発明の水性製剤は要すれば、防腐剤および着色剤等の一般的な添加剤を含むこ ともできる。

本発明の水性製剤は、当業者に既知の方法を用いて製造することができる。一般 的には、コポリマーの分子量が１００００以下とならない、好ましくは３０００ ０以下とならないようにすることが好ましい。さもなければ、バリヤ一層の接着 性が損なわれ得るからである。コポリマーの合成は、例えば、中和剤または４級 化剤の添加の前後における水性製剤中での重合により、都合良（実施される。

重合すべきモノマーが可溶性でない場合、それらは沈殿重合により非溶媒に混入 することもでき、沈殿重合により得られた物質を中和剤または４級化剤を含み得 る水性製剤に溶解させることができる。

中和または４級化剤は重合中いつでも水性製剤に添加することができるが、重合 の終了までそれらの添加を遅らせることもできる。

非水溶性コモノマーの濃度を高くする場合、乳化重合を行い、続いて中和または ４級化により水性製剤を製造することもできる。乳化重合中、粘度を低下させる 物質を添加することが有用であり得る。

分子量が過剰になる、すなわち１００００００を越えることを防止するために、 分子量調製剤を添加することもできる。

実施例 本発明を、下記の好ましい態様により、詳細に説明する。

実施例１ 以下の組成を有するコポリマー（ガラス転移温度約１５℃）を用いて水性塗装製 剤を調製した： 出発溶液 水　４１．８重量部 触媒［２，２’−アゾビス　０．１重量部（２−アミジノプロパン）− ジヒドロクロライド］ 投入溶液１ ジメチルアミノエチル　１６．９重量部メタクリレート メチルメタクリレート　１６．９重量部投入溶液２ 触媒（上記）　０．２重量部 水　２．０重量部 中和溶液 水　１５．８重量部 燐酸（８５％）　約６．３重量部 約４０％の水性ポリマー溶液１００重量部が得られる。

コポリマーの合成を、撹拌機、加熱機、冷却機、還流冷却器、温度測定器および 二つの原料タンクを備えた反応容器で行った。最初に反応容器内において水およ び触媒から出発溶液を調製した。投入溶液１および２を別の原料タンクに投入し た。出発溶液を撹拌下、７５℃に加熱した。次に両方の投入溶液を９０分かけて 同時に供給した。その間に温度が８５℃に上昇した。供給終了後、反応混合物を ８０℃で６０分間撹拌した。次に４５℃以下に冷却した後、分散液のｐＨを中和 溶液を用いて約５．５に調節した。

このようにして得られた反応生成物は、ブルックフィールド粘度が５Ｐａｓ（ス ピンドル４．２Ｑｒｐｍ）以上の透明な水性製剤であった。

乾燥残渣は４０％（オイルポンプ減圧下８０℃での蒸発により決定）であった。

水性製剤の接着性を試験すると以下の結果が得られた：方法（塗装） 実施例１で用いたコモノマーの２０重量％水性製剤を用いて以下の実験を行った 。

混濁した黄色がかった液体のｐＨは５．４±１であった。相対密度（２０℃）は １．０５６±０１であった。粘度（フォード・カップ（Ｆｏｒｄ　ｃｕｐ）、４ 龍オリフイス］は２４秒±２であった。化学的酸素要求量（Ｃ，０，Ｄ、値、ド クター・ランデ・キュベツト・テスト（Ｄｒ。

Ｌａｎｇｅ　ｃｕｖｅｔｔｅ　ｔｅｓｔ））は３５７ｇ０．／Ｉであった。引火 点〔アベル（Ａｂｅｌ）−ペンスキー（Ｐ　ｅｎｓｋｙ））は１００℃以上と決 定された。試験塗装のために、ａ）ガラス板およびｂ）塗装スチール板にスプレ ーガンにより１０〜２０ミクロン厚の塗装を施した。

両方の基材表面上で塗装を室温で１５〜２０分間乾燥させた。透明で硬いフィル ムが残った。

次に、適用した塗装を室温において水（ハンドシャワー、２〜３バール）で溶解 した。１分以内に、フィルム全体が溶解した。

濯ぎ水のＣ，０，Ｄ、値ｃ本発明のコポリマー溶液２０ｇと水道水１０／を用い たドクター・ランデ・キュベツト・テスト〕は４３３ｅｇモノマー構造単位アク リル酸エチル（ＥＡ、７０重量％）とジメチルアミノエチルメタクリレート（Ｄ ＭＡＥＭ１３０重量％）を用い、３５％水性製剤を実施例１と同様に硫酸で中和 した。

実施例３ ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡ）７０重量％およびア クリル酸エチル（ＥＡ）３０重量％を用い、３０重量％水性製剤を実施例１と同 様に氷酢酸で中和した。

実施例４ ジメチルアミノプロピルメタクリルアミド（ＤＭＡＰＭＡ）８５重量％およびア クリル酸ブチル（ＢｕＡ）１５重量％を用い、３０重量％水性製剤を実施例１と 同様に蟻酸／燐酸（２：５重量部）で中和した。

実施例５ ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭ）８０重量％およびメタクリ ル酸メチル（ＭＭＡ）２０重量％を用い、３５重量％水性製剤を実施例１と同様 に蟻酸で中和した。

実施例６ ジメチルアミノエチルメタクリレート（ＤＭＡＥＭ）４０重量％、メタクリル酸 メチル（ＭＭＡ）２０重量％、アクリル酸エチル（ＥＡ）２０重量％およびアク リル酸ブチル（ＢｕＡ）２０重量％を用い、４０重量％水性製剤を実施例１と同 様に燐酸で中和した。

実施例２〜６の製剤について、実施例１と同様の表面塗装試験を行った。実施例 １で得られた結果を、実施例２〜６のモノマー構造単位について確認した。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　８９０１４１０ Ｓ＾　３２７３８

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．（Ａ）オレフィン性二重結合を含むことのある窒素非含有モノマー１５〜９ ０重量％と （Ｂ）少なくとも一つの３級アミノ基を含む線状重合性モノマー、例えば、ジア リルアミン、２−ビニルピリジン及び／又は４−ビニルピリジン８５〜１０重量 ％との共重合により得られ、要すれば、アミノ基が完全または部分的に中和また は４級化されたアミノ基含有コポリマーを含む水に透明に溶ける水性製剤により 塗装ブースの一時バリヤー層を設ける方法。
2. ２．窒素非含有モノマーが、Ｃ１〜Ｃ４モノアルカノールのアクリル酸またはメ タクリル酸エステルであり、要すればアクリル酸及び／又はメタクリル酸と混合 される請求項１記載の方法。
3. ３．アミノ基含有モノマーが、３級アミノ基を有するＣ２〜Ｃ６モノアルカノー ル及び／又はジエチルアミノ化合物のアクリル酸またはメタクリル酸エステルで ある請求項１または２記載の方法。
4. ４．アミノ基含有コポリマーのガラス転移温度が−３０℃〜＋５０℃である請求 項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. ５．アミノ基含有コポリマーが、水に透明に溶ける水性製剤総重量に対して、５ 〜７５重量％、特に１５〜５０重量％の濃度で存在する請求項１〜４のいずれか に記載の方法。
6. ６．水性製剤が水に透明に溶解する程度に、コポリマーのアミノ基が中和または ４級化されている請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. ７．燐酸で中和する請求項６記載の方法。
8. ８．塗装ブース用のバリヤー層のための水に透明に溶ける水性製剤であって、（ Ａ）オレフィン性二重結合を含むことのある窒素非含有モノマー１５〜９０重量 ％と（Ｂ）少なくとも一つの３級アミノ基を含む線状重合性モノマー、例えば、 ジアリルアミン、２−ビニルピリジン及び／又は４−ビニルピリジン８５〜１０ 重量％との共重合により得られ、要すれば、アミノ基が完全または部分的に中和 または４級化されたアミノ基含有コポリマーを総重量に対して５〜７５重量％、 特に１５〜５０重量％含む水性製剤。
9. ９．（Ａ）オレフィン性二重結合を含むことのある窒素非含有モノマー１５〜７ ０重量％および（Ｂ）少なくとも一つの３級アミノ基を含む線状重合性モノマー 、例えば、ジアリルアミン、２−ビニルピリジン及び／又は４−ビニルピリジン ８５〜３０重量％を含み、要すれば、コポリマーのアミノ基が完全または部分的 に中和または４級化されている請求項８記載の水性製剤。
10. １０．窒素非含有モノマーがＣ１〜Ｃ４モノアルコールのアクリル酸またはメタ クリル酸エステルであり、要すればアクリル酸及び／又はメタクリル酸と混合さ れる請求項８または９記載の水性製剤。
11. １１．アミノ基含有モノマーが、３級アミノ基を有するＣ２〜Ｃ６モノアルコー ル及び／又はジエチルアミノ化合物のアクリル酸またはメタクリル酸エステルで ある請求項８〜１０のいずれかに水性製剤。
12. １２．アミノ基含有コポリマーのガラス転移温度が−３０℃〜＋５０℃である請 求項８〜１１のいずれかに記載の水性製剤。